Mała retencja drogą do korzystnego bilansu wodnego

Krótki opis rozwiązania

Globalne zmiany klimatyczne przynoszą lokalne problemy. Podkowa Leśna, jak wiele miast w Polsce, zmaga się z występującymi naprzemiennie okresami suszy i nawalnymi opadami. Charakteryzują się one wysoką prędkością spływu wody, która powoduje, że deszczówka zamiast wsiąkać w glebę, przynosi lokalne podtopienia oraz zamulanie systemu kanalizacyjnego. Nierówne, pagórkowate ukształtowanie terenu w Podkowie Leśnej, dodatkowo pogłębia te zjawiska, dlatego też magistrat postanowił skorzystać z wprowadzonego w Seattle systemu retencyjnego dla poprawy infiltracji wody opadowej w mieście.

Rozwiązania wprowadzone w Podkowie Leśnej polegają na przeprojektowaniu budowy pasa drogowego, lekkiego odchylenia jego osi, sprzyjając zmniejszeniu prędkości spływu wody i jednoczesnej budowie pobocza w taki sposób, jakby było stworzone z ułożonych kaskadowo naczyń. System, który ma uniwersalny charakter i jest możliwy do zastosowania w przypadku każdej drogi o szerokości powyżej 10 m, ma sprzyjać zatrzymywaniu wody w miejscu opadu. Zbierane opady przekazywane są do ziemi za pomocą studni chłonnych, drenaży, podziemnych zbiorników i skrzynek rozsączających i pozwalają na odprowadzenie do ziemi średniorocznie w przypadku Podkowy Leśnej ok. 50 tys. m³ wód rocznie, znacznie poprawiając bilans wodny miasta.

Problem

• Spowodowana zmianami klimatycznymi oraz ukształtowaniem terenu Podkowy Leśnej rosnąca szybkość fali spływu i prędkość dopływu wód opadowych do granic miasta.
• Coraz częstsze opady o dużej intensywności, które spływają z wodami powierzchniowymi i nie zasilają wód gruntowych.
• Woda, która spływa powierzchniowo z dużą prędkością niejednokrotnie powoduje zamulanie i utratę drożności systemu kanalizacyjnego.
• Występujące ze zwiększoną częstotliwością okresy suszy, który powoduje deficyt wody w mieście.

Szczegółowy opis rozwiązania

Ostatnie lata przynoszą – także w Polsce - coraz więcej gwałtownych zjawisk atmosferycznych, spowodowanych zmianami klimatycznymi. Należą do nich m.in. krótkotrwałe, ale ulewne opady, występujące naprzemiennie z okresami suszy. Ze skutkami tych anomalii walczy także położona niedaleko Warszawy Podkowa Leśna, w której dodatkową dokuczliwość wskazanych wyżej zjawisk powoduje jej niejednorodne ukształtowanie terenu, przyczyniające się do rosnącej szybkości fali spływu i prędkości wód opadowych¹. Nawalne opady szybko przemieszczają się przez miasto, spływają z wodami powierzchniowymi i nie zasilają wód gruntowych przez co bilans wodny miasta pozostaje wciąż ujemny. Ponadto, woda, która spływa powierzchniowo z dużą prędkością niejednokrotnie powoduje zamulanie i utratę drożności systemu kanalizacyjnego.

Podkowa Leśna, jak sama nazwa wskazuje, jest gminą i miastem o niedużej gęstości zabudowań, za to intensywnie zalesioną. Obecność dużej ilości drzew, choć oczyszcza i nawilża powietrze, powoduje, że pobierają one znaczne ilości wody z gleby, przyczyniając się dodatkowo do pogłębiania ujemnego bilansu wodnego miasta.

Urzędnicy miejscy, na czele z Burmistrzem Arturem Tusińskim, zainspirowali się retencyjnymi rozwiązaniami amerykańskimi, które na początku lat dwutysięcznych wprowadzono w Seattle w celu poprawienia bilansu wodnego miasta. W ramach Natural Drainage System próbowano radzić sobie z ponadnormatywnymi, ale krótkotrwałymi opadami, podczas których woda zalewała najniżej położone tereny Seattle. Tamtejsi urzędnicy wpadli na pomysł, aby przeprojektować budowę pasa drogowego i lekko odchylić jego oś, sprzyjając zmniejszeniu prędkości spływu wody i jednocześnie zbudować pobocze w taki sposób, jakby było stworzone z ułożonych kaskadowo naczyń. System zastosowany w Podkowie Leśnej jest rozwinięciem tego pomysłu.

Co do zasady, drogowcy zawsze projektują jezdnie w taki sposób, żeby woda jak najszybciej z nich odpłynęła, bo jest uznawana za swego rodzaju „zło konieczne”. W Podkowie Leśnej chcąc przeciwdziałać zmianom klimatu i jednocześnie uchronić mieszkańców przed podtopieniami, urzędnicy wpadli na pomysł wykorzystania pasów drogowych i przepuszczalności gruntów i przekonali projektantów dróg, aby tworzyli je w sposób odwrotny do tradycyjnego, podporządkowanego odprowadzaniu wody. Jezdnie w Podkowie Leśnej – podobnie jak w Seattle- są zaprojektowane tak, aby udało się wytracić szybkość spływu, dzięki czemu mniejsza jej ilość jest wytracana bez wchłonięcia do gleby, powodując stratę w bilansie wodnym².

Przy stosunkowo wąskich pasach drogowych w Podkowie Leśnej, która ma układ urbanistyczny objęty ochroną konserwatora zabytków, udało się stworzyć rozwiązanie, w którym zastąpiono spadki daszkowe liniowymi, natomiast jezdnie mają maksymalne dopuszczalne pochylenie poprzeczne. Dzięki temu, woda podczas opadów deszczu jest zrzucana na pobocze, które częściowo wysypane zostało bardzo grubym tłuczniem. Pod spodem znajdują się geowłókniny, drenaże i skrzynki rozsączające w różnych konfiguracjach. Standardowo są to skrzynki rozsączające, przygotowane specjalnie do zbiorników retencyjnych, ale też bardzo często studnie chłonne, które jednak są mniej efektywne, jeśli chodzi o długość pracy i zamulanie się.

Fot. Dobre praktyki w Podkowie Leśnej. Mała retencja

Całość tego systemu została zrealizowana tak, żeby droga sprzyjała zatrzymywaniu wody w miejscu opadu, a nie odwrotnie³. Standardowo, gdy specjaliści zaczynają projektować drogę i myślą o stworzeniu systemu odwodnienia, typują najniższe miejsca, w których znajdują się zlewnie i wiedzą, że czym dłuższe odcinki dróg, tym większa jest potrzebna ilość miejsca na zbiornik retencyjny. W Podkowie Leśnej założeniem jest wychwycenie wody w jak największej liczbie miejsc i zmagazynowanie jej, dlatego zbiorniki retencyjne zaprojektowane są w skali mikro – po 5 czy 6 m³. Dzięki systemowi mikrozbiorników i odpowiedniej geometrii drogi, spowolniona fala spływu może zatrzymać zdecydowanie więcej wody w miejscu opadu. Droga infiltruje większą ilość wody, która później jest odzyskiwana i straty związane z parowaniem wody są minimalne.

Co ciekawe, dobrze zaprojektowana droga z odgiętą osią jezdni, jest jednym z elementów fizycznego spowolnienia ruchu, a tym samym zmusza kierowców samochodów do zmniejszenia prędkości.

Odzyskane dzięki systemowi retencyjnemu wody, które gromadzone są w zbiornikach bezodpływowych, będą zwiększać wilgotność powietrza w Podkowie Leśnej, jak również stworzą warunków dla zwiększenia bioróżnorodności obszaru. Co warto zaznaczyć, w ten sposób projektowane są wszystkie przebudowywane i projektowane drogi w tym mieście po 2015 r.

Fot. Dobre praktyki w Podkowie Leśnej. Mała retencja

Obecnie w mieście można zaobserwować pewien paradoks, gdyż na drogach, które mają pełny system z poboczami chłonnymi i ze skrzynkami retencyjnymi i studzienkami odpływowymi, po deszczu nie występują kałuże, pomimo budowy jezdni w taki sposób, by zmniejszać prędkość spływu wody. Niezależnie więc od tego, że Podkowa Leśna projektuje drogi w sposób odwrotny od tradycyjnego, którego celem jest jak najszybsze spłynięcie opadów, cały ten system jest na tyle „chłonny”, że umożliwia niemal natychmiastowe zaabsorbowanie wody do gleby.

Jak wskazuje Burmistrz Podkowy Leśnej, Artur Tusiński, taki system retencyjny można wprowadzić w każdym mieście, w którym drogi mają powyżej 10 m szerokości. Odpowiednia rozpiętość pasów drogowych jest niezbędna do efektywnego wytracenia prędkości wody. W Podkowie Leśnej podjezdnie posiadające mniej niż 10 m szerokości są wyposażone w zbiorniki retencyjne pod powierzchnią asfaltu.

Fot. arturtusinski-podkowa.pl